[发明专利]一种处理农业污废水的全段循环式生态塘系统及方法

说明书

本发明公开了一种处理农业污废水的全段循环式生态塘系统及方法，包括有：进水系统、预处理系统、硝化塘以及反硝化塘。其中，进水系统包括水位控制室以及进水调节室，所述预处理系统包括紫外杀菌室和曝气室。硝化塘通过不同类型水生植物的搭配种植、结合梯度进水的充氧方式，使得水中的还原性氮素生成硝态氮。反硝化塘通过充分利用浮水植物的水面遮蔽作用，以达到反硝化作用的水体缺氧状态，完成水体的脱氮。本发明采用了全段循环式的系统设置，使定量的进水在系统内持续可控的进行循环以提升生态塘系统除菌及脱氮的效果，解决了普通生态塘反应不完全和无法杀菌的缺点，同时，因地制宜的节省土地资源，将外来植物的负面作用变废为宝。

技术领域

本发明涉及水资源保护及水生态修复，具体是一种处理农业污废水的全段循环式生态塘系统及其水体脱氮方法。

背景技术

现阶段，中国正处在高速发展的阶段，城市建设与农村建设齐头并进，国家的长远建设离不开农业及相关行业的稳定与可持续发展所提供的基础支撑，在农业高速前进的同时，其带来的环境污染问题也不容忽视。欠集中化、分散式的农业生产区在农村地区广泛存在，其中畜牧业、屠宰业等与牲畜直接相关的行业，排出的生产废水中含有大量的致病菌，比如：大肠杆菌、金黄葡萄球菌、粪链球菌、沙门氏菌、溶血性弧菌等等，这些致病菌的生存能力极强，可以在很多恶劣环境下增殖与生存，对水环境造成显著的危害，例如，病菌的生长对与氮磷去除相关的功能微生物的正常生长造成了威胁，极大地降低了水环境自我修复的能力，也对人类以及牲畜的生命健康带来不可忽略的安全威胁。

此外，农业生产所产生的废水往往还含有很高的有机负荷，如人类及牲畜的粪便、屠宰业产生的动物肝脏碎片，给农业污废水的处理工艺提出了不小的挑战。传统推流式生态塘或人工湿地，为保证处理效果往往对于土地面积要求较高，但是农村土地日益紧张，加上农业生产区还具有分散的特性，传统处理方式对于土地可利用面积本已经较小的地区而言不大现实。

但是，在这些地区，小型分散型的池塘却随处可见，且外来植物物种，如水葫芦、浮萍等的侵入导致当地水环境中的植物物种比例失调，水面大多被这些外来浮水植物所覆盖，水体的透光性及光合作用被抑制，水体由好氧环境转变为缺氧环境，生态遭到破坏。故如何将这些闲置的分散型小池塘应用于农业污废水的处理同时又在最大程度上利用这些外来植物的生长特性来进行农村地区水环境的修复工作，这一问题有很大的空间去研究。

传统的生态塘及人工湿地技术，往往占地面积大，水流为单向流，进水依次流过各个环节之后即排出体系，无法保证出水的水质以及处理过程的反应完全。比如发明专利201810267858.2公开了一种农村污水处理系统及处理方法。其结构、工艺完全，但仍然与传统污水处理工艺颇为类似，且其多为人工强化处理设备，没有做到因地制宜、资源利用的效果。依然存在以下缺点：①浮水植物大面积生长影响水下的日光透过率从而影响下方水体复氧；②浮水植物的水下部分如根、茎具有吸收水体有害物质、营养元素以及矿物质的作用，但基本没有释氧的功能，这一点与被称为“水下造氧机”的沉水植物有本质区别。

发明专利201810363473.6公开了一种适用于微污染水源水的生态工程净化，其使用的仍然是单向推流式生态系统，其通过底部基质组成的改变来提升处理效果，但无法实现循环处理所能达到的深度且完全处理的效果。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种处理农业污废水的全段循环式生态塘系统，结构合理，可以定量的收集农业地区的污废水进行循环且彻底的处理，对现有的分散性池塘进行利用，不需占用本已经紧张的土地面积，同时利用浮水植物大面积生长的特性，具有生态友好型的特点，适合在农业地区大范围的使用。

技术方案：为解决上述问题，本发明提供一种处理农业污废水的全段循环式生态塘系统，包括进水系统、预处理系统、硝化塘和反硝化塘，四者依次相通，最终，反硝化塘的底部设置有回流泵通过加压回流管与预处理系统相通。并在反硝化塘大面积种植浮水植物覆盖水面，导致的水体缺氧进行反硝化，硝态氮被还原为氮气或一氧化二氮，以气态物质的方式被排出生态塘系统。